污水处理厂的工艺选择直接关系到一个地区污水处理的功效和整个地区的可持续发展和环境建设。本期将通过比较各种污水处理工艺的特点来阐述污水处理工艺的选择。
城市污水处理厂的建设是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展的必然结果。污水处理厂的工艺选择直接关系到建设成本和运行成本、处理功效、占地面积和管理便利性等关键问题。因此,在设计污水处理厂时,有必要对工艺方案进行比较,以确定更佳方案。
处理厂工艺是指污水处理单元在达到所需处理水平的前提下进行有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是要达到的处理程度,处理程度主要取决于接受处理污水的水体的自净能力或处理污水的出口。所以不同的地区和城市,具体条件不同,需求不同,技术不同。根据统计数据,目前寰球广泛采用的是活性污泥法,有不同的模式,如传统活性污泥法、阶段曝气法、曝气沉淀池法、A B法、A O法等。当然还有其他方法,如生物膜法、物理化学法、自然处理法、氧化塘等。每种处理工艺都有自己的特点和适用范围,处理形式要根据不同的当地条件和要求进行选择。
活性污泥法
活性污泥法是一种人工强化水自净的方法,是将微生物群落悬浮在曝气池中,与污水接触进行净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段曝气法、有限曝气法和AB法、AO法、AOO法等。近年来,开发了卓效脱氮除磷工艺。目前以活性污泥法为主,适用于处理生活污水比例较大的城市污水。但随着AO工艺、AOO工艺、AB工艺等新工艺的发展,成分较高的工业污水的处理功效也得到了提高。
1、传统活性污泥法
优点:(1)废水不适合物理和化学处理,生化需氧量去除率可达95%以上。②建设投资高,但处理动力成本低。
缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大。因此,需要增加各种结构来增加各种结构的体积,从而增加处理厂的面积,增加管理人员和管理难度。
发展方向:①为了使废水系统组分和浓度均匀化,重新评价预处理,重新研究调节池。(2)探讨活性污泥微生物系统菌种的选择。③将仪器引入活性污泥工艺设备,制定管理指标。
2、间歇式活性污泥法
近年来,随着城市规模的不断扩大和城镇自身的发展,下水道设施呈现出大城市向中小城市和农村城镇转变的趋势,小型污水处理设施逐渐增多,这使得农村城镇改善生活环境越来越迫切。
与大型污水处理设施相比,小型污水处理设施的自然和社会条件有很大不同。因此,有必要研究和采用小型污水处理设施来代替过去的大型处理方法。小型污水处理应具备以下特点:①易于操作和管理;②维护方便;③建设成本低;④出水水质良好。多年在国内外一些污水处理厂的实践(如日本千叶县Ohara镇污水处理厂等。)证明了间歇式活性污泥法是一种能够满足这些条件的处理方法。
间歇式活性污泥法采用处理池对处理后的水进行曝气、沉淀和排放,使设备简单小型化,池内流态清晰,便于操作和管理,可无人值守运行,对流入污水的负荷变化具有缓冲能力和稳定的处理性能,不仅能去除有机物和悬浮物,而且脱氮成效好。间歇式活性污泥法的典型方式是设置两个曝气沉淀池,连续进入混合污水,半周期运行,周期6小时,反复进行。
3、AB流程
AB工艺又称吸附生物降解法,早发展于20世纪70年代中期的德国,是对传统活性污泥法的一种改造。污水处理厂的大量数据表明,与普通活性污泥法相比,AB法在处理难降解工业废水或高浓度城市废水方面具有独特的净化机理和多方面的优势。它将传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段。一段吸附,吸收和氧化有机物。
从工艺流程来看,AB工艺的主要特点是:①AB工艺没有初沉池,污水通过细格栅和沉砂池后直接进入A段曝气池;2)设置中间沉淀池,使a段和b段的污泥严格分离并独立回流,保持各自的菌群特征;③ab工艺a段曝气吸附池高负荷运行,污泥龄短,b段曝气池低负荷运行;④AB工艺A段曝气池可以根据污水的成分进行兼氧或好氧运行,提高污水的可生化性,从而大大减小B段曝气池的负荷..因此,AB工艺中两级曝气池的总容积小于传统活性污泥工艺。⑤由于AB工艺中A、B两个阶段的运行条件不同,两个阶段的微生物群落代谢功能也不同,因此A、B两个阶段均设有污泥回流设备。但是根据专家的研究和一些污水处理厂的实际运行情况,相比传统的活性污泥法,资金投入和电耗一般都有所节省。污水浓度越高,节省的投资和电耗越多,优势越显著。
4、AO法和AOO法
AO工艺和AOO工艺是近年来发展起来的新型生物脱氮除磷工艺。与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它们还有效地提高了生化需氧量、化学需氧量和悬浮物的出水指标。AO法是缺氧和好氧的简称,AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称。脱氮在缺氧阶段完成,除磷需要厌氧阶段。AO法主要去除氮,AOO法可以同时去除氮和磷。这两种工艺都需要污水曝气和含氮有机物硝化,因此需要减少污泥负荷,延长曝气时间,增加鼓风量。根据天津董娇污水处理厂和沈阳北方污水处理厂的实践,A/O工艺的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量比传统活性污泥工艺增加了一倍左右。而且由于该工艺对污泥负荷要求较低,否则不足以达到好氧污泥稳定,所以AO工艺会带来资金投入和电耗的大幅增加。AOO工艺是在缺氧段前增加一个厌氧池,实现有效除磷,资金成本和电耗都比AO工艺高。
上一条:污泥脱水机的应用及工作原理